[发明专利]一种气固两相多级逆流接触系统及其应用方法

说明书

本发明提供了一种气固两相多级逆流接触系统及其应用方法，该系统包括：至少两级反应器；其中，至少两级反应器梯形连接；至少两级反应器中的一级反应器，用于接收外部输送的气体反应物，并将部分所述气体反应物输送给梯形连接的上一级反应器；至少两级反应器中的最高级反应器，用于接收固体颗粒，并将部分固体颗粒输送给梯形连接的下一级反应器；每一级反应器，用于接收对应的上一级反应器输送的固体颗粒，以及对应的下一级反应器输送的气体反应物；调控气体反应物携带自身内部存在的所述固体颗粒产生涡流，使气体反应物与自身内部存在的固体颗粒接触，完成气固两相反应。本方案能提高气固两相反应的传递推动力。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，特别涉及一种气固两相多级逆流接触系统及其应用方法。

背景技术

在化工生产过程中会涉及到多种气相和固相共同参与的反应，通常使用气固流化床反应器例如气固相催化反应、干燥、吸附或结晶等。在气固两相反应过程中，在气固流化床反应器中，由于气体和固体颗粒的剧烈接触以及混合，势必造成剧烈的气固返混，使得传递推动力下降、中间产物的选择性下降气体反应物和固体颗粒之间的传递动力对反应的深度有重要影响。

气固两相反应也可在固定床反应器中进行，反应时首先在固定床反应器中装填固体颗粒，形成一定高度的堆积床层，然后向固定床反应器通入气体反应物，使得气体反应物通过固体颗粒的间隙流过堆积床层，实现气体反应物与固体颗粒的接触，完成气固两相反应。固定床反应器的主要缺点是取热能力太差，无法适应强放热或是强吸热的反应，同时由于催化剂颗粒不能流动，无法进行连续的反应再生，必须通过切换完成。在此过程中，由于固体颗粒相对静止并且堆积床层具有一定厚度，使得气体反应物与固体颗粒之间的传递推动力较小。固定床的另一缺点就是压降太大，意味着能耗非常高。

发明内容

本发明实施例提供了一种气固两相多级逆流接触系统及其应用方法，能提高气固两相反应的传递推动力。

第一方面，本发明实施例提供了一种气固两相多级逆流接触系统，包括：至少两级反应器；其中，

所述至少两级反应器梯形连接；

所述至少两级反应器中的一级反应器，用于接收外部输送的气体反应物，并将部分所述气体反应物输送给梯形连接的上一级反应器；

所述至少两级反应器中的最高级反应器，用于接收固体颗粒，并将部分所述固体颗粒输送给梯形连接的下一级反应器；

每一级所述反应器，用于接收对应的上一级反应器输送的所述固体颗粒，以及对应的下一级反应器输送的所述气体反应物；调控所述气体反应物携带自身内部存在的所述固体颗粒产生涡流，使所述气体反应物与自身内部存在的所述固体颗粒接触，完成气固两相反应。

优选地，

进一步包括：再生器；其中，

所述一级反应器和所述最高级反应器分别与所述再生器连接；

所述一级反应器，进一步用于将反应后的所述固体颗粒输送给所述再生器；

所述再生器，用于接收从底部输送的再生气体，利用所述再生气体对所述一级反应器输送的所述固体颗粒进行再生，并将再生后的所述固体颗粒输送给所述最高级反应器；

所述最高级反应器，用于接收所述再生器输送的再生后的所述固体颗粒。

优选地，

所述再生器包括：湍动流化床、第一旋风分离器和提升管；其中，

所述湍动流化床的底部设置有进料口和出料口，所述进料口设置在所述出料口的上方；

所述第一旋风分离器设置在所述湍动流化床内部；

所述提升管的一端与所述湍动流化床的出料口相连，所述提升管的另一端与所述最高级反应器相连；